存储基础知识培训资料

1、存储(cn ch)基础知识讲座共五十七页第一部分：存储相关(xinggun)基础知识第二部分：存储中常用的术语第三部分：DAS、NAS、SAN、iSCSI今日(jnr)您将了解共五十七页第一部分(b fen)存储相关基础知识共五十七页RAID与JBOD是什么？了解(lioji)逻辑驱动器与物理驱动器间的关系RAID0、1、3、5、10、30、50、 NRAID、JBODGloble Spare & Local Spare在线扩容RAID基础(jch)共五十七页 存储(cn ch)的技术Fibre ChannelSCSIRAIDATA共五十七页RAID： (冗余独立磁盘阵列系统; 盘阵) 是一种

2、磁盘集群技术, 很早以前就开始使用在大型系统之中.用户可以自由定义数据的保存方式, 可以采用数据镜像(在不同磁盘上保存数据拷贝), 条带集(数据交叉保存在多个磁盘上), 还有奇偶校验保护(记录额外的数据以识别错误), 这些技术可以根据用户对性能和可靠性的要求单独或联合使用. JBOD：(只是(zhsh)一组盘; 磁盘组) 是与RAID相似的一种标准. 也是指一组磁盘通过一个接口连接到服务器, 但与RAID不同, JBOD不提供镜像, 数据条带集存储和奇偶校验等功能, 这些功能通常由主机上的软件来实现. JBOD是一种最简单廉价的“裸存储”设备. 独立的磁盘保存在一个机箱之中, 允许不同的服务器

3、分组访问. 一般不提供“缓冲”(高速缓存)和提供先进功能的控制器. JBOD的扩展空间有限. 由于缺少智能,数据条带集存储或奇偶校验, 对于任意磁盘的损坏没有保护. 磁带存储是磁盘损坏后恢复保存信息的常用手段.RAID与JBOD是什么(shn me)？共五十七页 RAID Level 0: 带区集yMyFileliFMe共五十七页 RAID 1: 镜像MyFileyyeeMMFFiill共五十七页 RAID 3: 带专用(zhunyng)校验驱动器的带区集yMyFileliFMePPP共五十七页 RAID 5:带分布(fnb)校验位的带区集yMyFileliFMePPP共五十七页 RAID L

4、evel 10 :Striping of Mirrored ArraysRAID-0RAID-1RAID-1MMyyFFiilleeMyFile共五十七页 RAID Level 30 :Striping of Two RAID 3 ArraysRAID 3RAID 3elPPFMiyPRAID 0共五十七页 RAID Level 50: Striping of Two RAID 5 ArraysFRAID 5RAID 5RAID 0PPyiMFlMPPeyFliePP共五十七页 RAID 级别(jbi)的比较增加(zngji)容量共五十七页存储技术的核心(hxn)：RAID通常依照阵列的结构形

5、式分成RAID0，RAID1，RAID2，RAID3，RAID4，RAID5， RAID0+1等类型。常见的有以下几种类型：1RAID0数据分别存储在阵列中的各个驱动器上，并行传送。这种结构容量利用率最好，达到100%。但没有校验，可靠性最差。2RAID1数据以完全相同的形式同时存储在2台硬盘驱动器上，数据传输率和单台情况下相近。容量利用率只有50%，但冗余量大，可靠性高。这种结构通常称为镜象磁盘。3RAID3阵列中有一台驱动器用作奇偶校验盘。并行传送。这种结构适合用于每次存储数据量大的情况，例如科学计算等。4RAID5阵列采取奇偶校验，但没有专用的驱动器，而是将校验位按要求写到阵列中的某一台

6、驱动器上。采取并行传送。这种结构适合每次存取数据量小的情况，例如事务处理。5RAID0+1（也称RAID10）阵列中一半(ybn)的驱动器采取RAID0的结构，可以并行传送来提高数据传输率。另一半(ybn)则是前面提到的镜象磁盘，即是RAID1。这样可以有很高的可靠性。6其他阵列类型：基于软件的RAID技术及部分厂家提出的类型。共五十七页本地(bnd)、全局 Hot Spare盘Hot Spare全局(qunj) Hot SpareSet 1Set 2本地 Hot SpareSet 1Set 2Hot SpareHot Spare 具有 自动复制 + 替换 功能共五十七页支持在线(zi xin

7、)扩容2 GB9 GB9 GB 添加(tin ji)的驱动器物 理 驱动器Logical 09 GB9 GB18 GB RAID 527 GB RAID 5看起来好像 “新建的” RAID设置共五十七页第二部分了解存储中常用(chn yn)的术语共五十七页存储(cn ch)中常用的术语IDE、SATASCSI、FC、SCSI HBA、FC HBA、千兆光纤网卡GBIC、SFP、MIA、DB9、HSSDC、HSSDC2LC、SC, DWDMLAN-FREE BACKUP、SERVERLESS BACKUPWWN、ZONINGByte & bit, (1Byte=8bits),编码光纤通道1Gb/

8、s(100MB/s),2Gb/s (200MB/s),以太网的1Gb/s（125MB/s）32bits,64bits,133MHz, 66MHz, PCI平均无故障时间(shjin)（MBTF）IOPS, 持续传输速度 (MB/sec xfer rate) Host Fibre Connections, Fibre bandwidth to drivesRAID、LUN、Partition,LV，共五十七页存储(cn ch)的主要应用阵列存储光盘存储磁带存储数据迁移(qiny)数据备份及恢复：磁带、光盘、阵列数据复制: 本地镜像、远程镜像高可用:集群，双机容错、容错系统高性能存储海量存储容灾高

9、性能共五十七页存储管理存储设备存储交换(jiohun)设备VeritasStoreAgeFalconStorDataCoreJBOD厂商(chngshng)BrocadeVixelCiscoNishanMcDataInrangeEMCHDSIBMSUNSANRADDotHillStoneFlyFibreStreamHPSTKADICFujitonLSIDellRAID 厂商NetAppPROCOM其他品牌HBATAPE 厂商DotHillEDI国内品牌国外存储厂商一览共五十七页主要(zhyo)的存储设备厂商共五十七页高端阵列(zhn li)产品线HDSLightning 9900 VIBMES

10、S（大鲨鱼(sh y)、银鲨、小鲨鱼(sh y)）EMCSymmetrix DMX 800 / 1000 / 2000/SUNHP共五十七页中端阵列(zhn li)存储产品线HDS ：Lightning 9570/9580/9585 VIBM ：FASt T600 / T700 / T900EMC / DELL：Clariion CX300/500/700SUN :SE6900HP:EVA 3000 /5000LSI : E 4600 / E5600Xiotech 、DDN 共五十七页低端阵列(zhn li)存储产品线部分大厂的低端产品线台湾及部分美国阵列厂商(chngshng)国内贴牌厂商国

11、内自己组装共五十七页主流(zhli)的备份软件厂商VERITASNetBackup DataCenterBackup Exec Legato NetWorkerBakBone NetVaultCA BrightStorTivoli Storage ManagerHP OmniBack共五十七页数据(shj)迁移（HSM）软件厂商VERITAS Storage MigratorLegato NetWorker HSMTivoli Space MangerOTG DiskXtender共五十七页SAN数据共享软件(run jin)Tivoli SANergyVERITAS SANPoint Dir

12、ectADIC CentravisionSGI CXFSTransoft FibreNetATTO StudioNet共五十七页SAN环境(hunjng)多路径软件VERITAS Dynamic Multi-Path (DMP)IBM SubSytem Device(SDD)Compaq Secure PathEMC PowerPathHDS Dynamic Link MangerHP Auto Path Virtual Array for xpXiotech REDI PathJNI Zentai HBAQlogic Qldirect共五十七页服务器集群软件(run jin)Microsof

13、t Cluster Server (MSCS)VERITAS Cluster Server(VCS)Legato Automated Availability Manager(LAAM)Sun ClusterNovell Cluster ServiceIBM HACMPHP MCService GuardCompaq TrueClusterCompaq OpenVMS Cluster其他(qt)共五十七页镜像/复制(fzh)软件EMC SRDF /MirrorViewHDS Nanocopy/ TrueCopyVERITAS Volume Manager/ Volume Replicator/

14、 Storage ReplicatorLegato RepliStorIBM Peer-to-Peer-Copy (PPRC)/ Extended Remote Copy(XRC)SUN StorEdge Availability Suite-Remote Mirroring Software/Point-in-time Copy/SUN StorEdge Network Data ReplicatorCompaq Virtual Replicator/Data Replication ManagerHP Continuous Access Xp&Xp Extension/Business C

15、opy XPXiotech Real Time Data Intelligent(REDI) Copy/SAN Link Replicator共五十七页第三(d sn)部分了解 DAS、NAS、SAN、iSCSI共五十七页 DAS - Direct Attached Storage NAS - Network Attached Storage SAN - Storage Area Networks iSCSI &IP SANs存储的几种主要技术-根据连接(linji)方式划分共五十七页服务器连接(linji)存储（DAS）DAS：Direct Attached Storage 直接与服务器连接

16、的存储系统 通过SCSI或FC接口(ji ku)连接 服务器为核心，不直接连入网络共五十七页 SCSIFCSCSI-to-SCSISCSI -to- IDEFC-to-SCSIFC-to-FCDAS的存储(cn ch)方案服务器阵列(zhn li) SCSI服务器磁带机光盘库DDSDLTAITLTODVD-RAM光盘库MO光盘库CD&DVD库光盘镜像服务器(NAS)共五十七页DAS - Direct Attached StorageDisk CERP ServerDisk BExchange ServerDisk AFile Server优点 低费用使用(shyng)简单容易安装价格相对较低缺

17、点不能共享连接距离有限 升级(shng j)困难缺乏较好的高可用性维护复杂 适宜于小型机构的存储解决方案共五十七页NAS是什么(shn me)？“Network Attached Storage”一个经过特殊优化的，在混合网络环境中提供文件服务的设备。NAS直接连接到网络中，直接为client提供存储服务。其软件经过高度的优化直接连接到网络，安装和管理过程简单，无网络中断, 安装快捷无需安装其它操作系统(co zu x tn)利用网络协议及IP 地址NAS能为我们做什么？在文件服务器上能实现的任何功能，NAS都能实现 在不同的网络平台间共享数据（数据的集中管理） 备份个人电脑和便携式电脑中的数

18、据 为您的服务器数据提供一个随时可以访问的备份 从防火墙缓冲数据 为您的WEB服务器和Email服务器提供存储空间通过LAN直接接入网络的存储系统。共五十七页混合(hnh)网络环境中的NAS应用共五十七页NAS在校园网中的应用(yngyng)CERNET/INTERNET 一号(y ho)教学楼办公楼移动办公人员学生家长查阅PSTN远程教学二号教学楼节点交换机节点交换机节点交换机节点交换机节点交换机网 管工作站应用服务器群 图书馆实验楼INTERNET、MAILDNS服务器等路由器POP 4500中心交换机共五十七页NAS在城域网中的应用(yngyng)1GB Ethernet公用(gngyn

19、g)宽带网教育网VLANCatalyst 6509城域网信息中心Catalyst 35/29 SerialINTERNET电信宽带IP1GB Ethernet本地资源服务器教育局各科室教育局及市区学校服务器群POP 4000POP 4500 NAS-引领存储潮流的技术二中大学小共五十七页NAS - Network Attached StorageWork with:NFS=Network File SystemCIFS=Common Internet File SystemIPNetworkNAS Controller Hosts Disk subsystem SharedInformatio

20、n优点 容易安装，维护(wih)简单共享数据跨平台文件共享远程访问减轻服务器负担充分利用网络带宽缺点不适合数据库存储孤立(gl)的存储设备传输速率低成为瓶颈 主要适宜于文件存储的解决方案共五十七页Fibre Channel有三种拓扑(tu p)结构:点对点(Point-to-Point) 两个设备之间互连仲裁环(Arbitrated Loop) 最多支持126个设备互连，形成一个仲裁环 交换式Fabric(Switch Fabric) 最多1千6百万个设备互连SAN概念(ginin)Fibre Channel （FC）技术标准是1994年由ANSI标准化组织制订的一种适合于千兆位数据传输通信的

21、网络技术。点对点仅 2 个设备 仲裁环最多 126 个设备交换式FC网络（Fabric）最多 1600万个设备共五十七页独立于LAN的服务器后端存储专用网络主要利用Fibre Channel protocol（光纤通道协议），通过FC交换机建立起与服务器和存储设备之间的直接连接100MB/S、200MB/S、400MB/S的速率消除(xioch)了带宽上的瓶颈存储(cn ch)区域网络 ( Storage Area network )共五十七页FABRIC-第二(d r)网客户机LAN(局域网)广域网存储区域(qy)网（第二网）Fabric = 第二网“Fabric”是一个由智能光纤通道交换机

22、构成并具有良好系统设计的高智能网络,。可以提供企业级的性能、扩展能力、可管理能力、可靠性和高可用能力，我们称之为：SAN服务器存储子系统第一网共五十七页逐级的Fabric 扩展-海量(hiling)存储卓越的性能跨越平台中型的SAN网络企业级的应用 巨大的存储资源远程存储存储核心网络入门级别取代传统方式共五十七页Fiber Channel SwitchesDiskArray 主机(zhj)服务器 光纤交换机 磁盘阵列简单的SAN存储(cn ch)结构共五十七页 线缆（光纤或铜线） FC HBA、 GBIC、& MIA FC HUB/交换机 数据(shj)网关 服务器存储管理软件: Tivoli

23、 SANergy VERITAS SANPoint Direct ADIC Centravision SGI CXFS Transoft FibreNet ATTO StudioNet存储系统 RAID，JBOD 磁带存储设备 光存储设备 SAN的组成(z chn)共五十七页内部(nib)运行Fabric拓扑每端口独占100MB/S、200MB/S带宽SAN的核心设备SAN的核心(hxn)- 光纤通道交换机共五十七页光纤通道(tngdo)卡（FC HBA）提供服务器或工作站连接到存储网络的接口铜介质/光介质支持 （可以是双口）目前提供的带宽(di kun)指标: 1G & 2G仲裁环/ Fab

24、ric 支持支持的总线: PCI, HSC, SBUS厂商: JNI, Emulex, QlogicAdaptec,LSI,Mylex共五十七页存储设备直接接入存储(cn ch)网络RAID 磁盘阵列JBOD 磁盘组磁带设备 主要用于备份和恢复光介质设备 主要用于HSM（Hierarchical Storage Management）共五十七页SAN的主要(zhyo)应用LanFree BackupServerLess Backup集群（可实现多节点）服务器/应用系统存储整合异地(yd)灾备同步与异步镜像分级存储（HSM）共五十七页超越 SCSI的局限性 (驱动器数, 传输速度, 传输(chu

25、n sh)距离)更容易地存储和共享数据及资源Advanced Operations对存储资源的集中管理LAN-free 和 Server-less backup远程镜像( SAN与传统(chuntng)SCSI的比较 )LANSolarisLinuxNTAIXFC SwitchSCSI over FC共五十七页网络(wnglu)存储的三种常见模式DASDirect Attached StorageNASNetwork Attached StorageSANStorage Area Network共五十七页What is iSCSI ?Gbit Ethernet操 作 系 统千兆网卡或 iSCSI HBA 主 机文 件 系 统iSCSI 设备(shbi)驱动FC or SCSI 存储(cn ch)设备iSCSI 交换机将iSCSI包转换成标准SCSI命令与物理存储设备间进行数据的传输及交换网络化存储的一种新标准iSCSI 协议经由TCP/